* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

275 Б У Ф Е Р Н Ы Е СВОЙСТВА 276 Д р у г и е б у ф е р н ы е с и с т е м ы . Дру­ гие х и м . системы т а к ж е м о г у т о к а з ы в а т ь б. и л и м . з н а ч и т е л ь н о е Б . д е й с т в и е . О н о м о ­ ж е т з а в и с е т ь , н а п р . , от в ы п а д е н и я в о с а д о к прибавляемой щелочи и л и к-ты. Т а к , если к м о р с к о й воде п р и б а в л я т ь е д к и й н а т р , р а с ­ т в о р будет п о д щ е л а ч и в а т ь с я до т е х п о р , п о к а его р Н не с д е л а е т с я р а в н ы м , п р и б л и ­ з и т е л ь н о , 8,6. П р и этой р е а к ц и и н а ч н е т осаждаться Mg(OH) , образующийся из магниевых солей и прибавляемого N a O H ; дальнейшее увеличение щелочности при­ о с т а н о в и т с я , п о к а в е с ь м а г н и й не в ы п а д е т и з раствора. Далее, даже нерастворимые веще­ ства (напр., животный уголь) могут захваты­ в а т ь п р и б а в л я е м ы е к-ты и л и щ е л о ч и п у т е м а д с о р п ц и и . Н а к о н е ц , очень с и л ь н ы м Б . д е й ­ ствием о т л и ч а ю т с я б е л к и и д р у г и е а м ф о т е р ные в е щ е с т в а (см. Амфолиты). Благодаря своей д в о й с т в е н н о й («амфотерной») п р и р о д е , они могут связывать к а к к-ты, т а к и щелочи. Амфотерный характер клеточных коллоидов имеет б о л ь ш о е з н а ч е н и е д л я п о с т о я н с т в а внутриклеточной р е а к ц и и . — Б у ф е р ы м о р ­ с к о й в о д ы . Изменения реакции оказывают огромное влияние на жизненные я в л е н и я ; ж и з н ь возможна лишь в определенном, для большинства организмов сравнительно уз­ ком, интервале концентраций Н - и О Н-ио­ нов. Поэтому в природе буферы играют б о л ь ш у ю р о л ь в п о д д е р ж а н и и необходимого д л я жизни постоянства реакции. Морская вода, представляющая естественную внеш­ нюю среду большинства водных организмов, обладает весьма значительным Б . действием, к о т о р о е з а в и с и т от с о д е р ж а щ е й с я в н е й бикарбонатной смеси—сочетания углекислоты и двууглекислого натрия (бикарбоната нат­ р и я ) . Б л а г о д а р я н а л и ч и ю этого б у ф е р а , со­ храняется обычная слабо-щелочная реакция морской воды и умеряются колебания реак­ ции, которые производят водные организмы, п о г л о щ а ю щ и е п р и фотосинтезе С 0 и л и в ы ­ деляющие кислые продукты обмена веществ. 2 2 Б у ф е р н ы е с в о й с т в а к р о в и . Осо­ бенный интерес представляют Б . свойства внутренней среды организма, в частности, к р о в и . К р о в ь имеет слабо-щелочную реак­ цию, отличающуюся большим постоянством. Д а ж е i n v i t r o к р о в ь с т о й к о у д е р ж и в а е т свою реакцию и обладает весьма большим Б . дей­ ствием. К ней приходится прибавлять в н е с к о л ь к о д е с я т к о в р а з б о л ь ш е едкого н а т р а , чем к д е с т и л л и р о в а н н о й в о д е , чтобы в ы з в а т ь одинаковое подщелачивание раствора, и в н е с к о л ь к о сот р а з б о л ь ш е НС1 д л я о д и н а к о ­ вого подкисления. Т а к ж е , к а к и в морской воде, главным буфером кровяной сыворотки я в л я е т с я б и к а р б о н а т н а я смесь—сочетание С 0 и N a H C 0 . Д а в а е м а я ею к о н ц е н т р а ц и я Н-ионов приближенно определяется так: 2 3 где К р а в н я е т с я , п р и б л и з и т е л ь н о , З Л О . В с ы в о р о т к е с о д е р ж а т с я т а к ж е фосфаты, о д н а к о , по с р а в н е н и ю с б и к а р б о н а т а м и , и х количество и их роль невелики. В отноше­ нии Б . действия бикарбонатный раствор вполне сходен с кровяной сывороткой. Т а к , н а п р . , обе ж и д к о с т и р а с т в о р я ю т о д и н а к о в о е к о л и ч е с т в о С 0 , п р о п о р ц и о н а л ь н о е ее п а р ­ циальному давлению в окружающем воздухе. 2 - 7 П р и и з м е н е н и и этого д а в л е н и я , к а к п о к а з ы ­ в а е т ф о р м у л а (3), во с т о л ь к о ж е р а з и з м е ­ няется в них концентрация водородных и о н о в . Ц е л ь н а я к р о в ь со с в о и м и ф о р м е н ­ ными элементами обнаруживает при тех ж е у с л о в и я х заметно большее постоянство реак­ ц и и . Это д о б а в о ч н о е , по с р а в н е н и ю с с ы в о ­ р о т к о й , Б . действие з а в и с и т от а м ф о т е р н ы х б е л к о в ы х в е щ е с т в к р о в и , в частности—от находящегося в эритроцитах Н Ь . Послед­ ний представляет очень слабую к-ту, на­ с т о л ь к о с л а б у ю , что его к и с л ы й х а р а к т е р не может проявиться при избытке С 0 . Но, когда давление последней понижено, н а п р . , в артериальной крови, оксигемоглобин, к а к к-та, разлагает нек-рое количество бикар­ б о н а т а , в ы т е с н я я и з него С 0 . В р е з у л ь ­ тате у м е н ь ш а е т с я з н а м е н а т е л ь в ф о р м у л е (3) и отчасти к о м п е н с и р у е т с я в л и я н и е п о н и ж е н ­ ного с о д е р ж а н и я С 0 . Т . о . , Н Ь о к а з ы в а е т существенное влияние на к р и в у ю связыва­ н и я у г л е к и с л о т ы , а тем с а м ы м и н а р е а к ц и ю к р о в и . В ч а с т н о с т и , он у м е р я е т р а з л и ч и я , связанные с различным давлением С 0 в артериальной и в венозной крови. Во в с я к о м с л у ч а е , в к о н е ч н о м итоге р е а к ц и я крови вполне определяется соотношением у г л е к и с л о т ы и б и к а р б о н а т а , т . е. о т н о ш е ­ нием свободной ( р а с т в о р е н н о й ) С 0 и С 0 химически связанной. П е р в а я легко выде­ л я е т с я и з к р о в и , в т о р а я м о ж е т быть вытесне­ на путем р а з л о ж е н и я бикарбонатов к-тами. Обе эти в е л и ч и н ы — к о л и ч е с т в о свободной и связанной С0 —совместно характеризуют Б . свойства и реакцию крови. И х измерение получило в последнее время большое рас­ п р о с т р а н е н и е и з н а ч е н и е . В о т н о ш е н и и своей р е а к ц и и к р о в ь о б л а д а е т теми ж е с в о й с т в а м и , что и д р у г и е Б . р а с т в о р ы . Мы в и д е л и , что р е а к ц и я Б . смеси о п р е д е л я е т с я с о о т н о ш е ­ н и е м к-ты и ее с о л и , а не и х а б с о л ю т н о й к о н ц е н т р а ц и е й . Соответственно э т о м у и р е ­ а к ц и я крови остается практически неизмен­ ной д а ж е при многократном разбавлении ее и з о т о н и ч е с к и м р а с т в о р о м N a C l (или л ю ­ бым д р у г и м безбуферным р а с т в о р о м ) . Этим свойством к р о в и н е р е д к о п о л ь з у ю т с я п р и и з м е р е н и и ее р е а к ц и и , п р и м е н я я с этой целью небольшое количество к р о в и , р а з ­ б а в л е н н о й р а с т в о р о м N a C l . Оно ж е д е л а е т безвредным внутривенное вливание различ­ ных т а к наз. «физиологических растворов», нередко имеющих ненормальную реакцию, к - р а я о к а з а л а с ь бы г и б е л ь н о й д л я о р г а н и з ­ м а , е с л и бы уя-се н е б о л ь ш а я п р и м е с ь к р о в и не п р и б л и ж а л а ее к ф и з и о л о г и ч е с к о й н о р м е . П р и прибавлении к крови i n vitro щелочи эта последняя нейтрализуется углекисло­ той; напротив, в с я к а я кислота реагирует с бикарбонатом и, образуя нейтральную соль, заменяется эквивалентным количеством вы­ т е с н е н н о й ею и з б и к а р б о н а т а С 0 . Этим о б ъ я с н я е т с я з а м е ч а т е л ь н ы й ф а к т , не р а з у ж е обращавший на себя внимание исследо­ вателей: путем введения в кровь (in vivo) р а з л и ч н ы х к и с л о т — о т н а и б о л е е с л а б ы х до самых сильных—оказывается совершенно н е в о з м о ж н ы м д о б и т ь с я р а з л и ч н о г о (соответ­ ственно с и л е п р и м е н я е м о й к-ты) и з м е н е н и я реакции к р о в и . П о к а в крови остается нек-рое количество бикарбонатного буфера, и з м е н е н и я р е а к ц и и о к а з ы в а ю т с я во в с е х 2 2 2 2 2 2 2 2